一种二值图像连通区域标记方法技术

本发明专利技术提供了一种二值图像连通区域标记方法，包括以下步骤，将原始二值图像进行欧氏距离变换，得到距离变换图像，再设定一个间断阈值，在距离变换图像中，将小于此阈值的像素设为1，反之，将大于此阈值的像素设为0，得到新的二值图像，接着对新的二值图像进行连通区域标记，得到标记图像，最后在标记图像中，将对应于原始二值图像中零像素点位置的像素置零，得到最终标记结果。本方法能够准确识别二值图像中存在小间断的连通区域，给它们分配相同的标签，提高标记效率，从而达到适合于存在小间断的二值图像连通区域标记的效果。的二值图像连通区域标记的效果。的二值图像连通区域标记的效果。

【技术实现步骤摘要】
一种二值图像连通区域标记方法


[0001]本专利技术属于图像处理
，具体涉及一种二值图像连通区域标记方法。

技术介绍

[0002]标记二值图像中的连通区域是图像处理的基本操作之一。在图像分析、图像理解、模式识别和计算机视觉领域的处理过程中通常会将图像转换为相应的二值图像，其中属于待识别的对象的像素被转换为前景像素(对象像素)，其他像素被转换为背景像素。为了区分二值图像中的不同对象，连通区域标记方法为图像中各对象的所有像素指定唯一的标签。通过连通区域标记操作，一个二值图像被转换成一个标记图像，其中属于一个连通区域的所有像素都被分配了一个唯一的标签。每当系统需要识别二值图像中的连通区域时，都需要对其标记。二值图像的标记在很多场景中得到应用，如指纹识别、字符识别、自动检查、目标识别、人脸识别、医学图像分析和计算机辅助诊断等。但由于获取图像时环境的复杂性或种种条件限制，所获二值图像中的连通区域可能出现间断，原本同一连通区域被分为了两个或多个子连通区域。若采用传统的连通区域标记方法，这些子连通区域都被标记为不同且独立的连通区域，给后续的处理带来困难。
[0003]因此，针对出现间断连通区域的图像，需要提供一种能在间断条件下进行连通区域标记的方法。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于克服传统连通区域标记方法不能在二值图像中识别存在小间断的连通区域的缺点，提供一种新的连通区域标记方法；
[0005]为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0006]一种二值图像连通区域标记方法，包括:
[0007]步骤1：将原始二值图像I进行欧氏距离变换，得到欧氏距离变换图像D；
[0008]步骤2：设定一个间断阈值，在欧氏距离变换图像D中，将小于此阈值的像素设为1，反之，将大于此阈值的像素设为0，得到新的二值图像T；
[0009]步骤3：对新的二值图像T进行连通区域标记，得到标记图像L；
[0010]步骤4：在标记图像L中，将对应于原始二值图像I中零像素点位置的像素置零，得到最终标记结果。
[0011]进一步的，所述步骤1中欧氏距离变换的公式为：
[0012][0013]其中，D(i,j)表示欧氏距离变换图像中第i行第j列的像素点的值，min{}表示从集合所有元素中取最小值；原始二值图像I的大小为M行N列，M和N均为大于1的自然数，记图像I中所有像素值为1的像素点集合为P＝{(x,y)I(x,y)＝1}，I(x,y)表示原始二值图像中第x行第y列的像素点的值。
[0014]进一步的，所述步骤3包括如下步骤：
[0015]步骤3
‑
1：逐行对新的二值图像T进行扫描；
[0016]步骤3
‑
2：按照从左到右，标记第一行中的行连通块，并为每个行连通块分配临时标签号，临时标签号从1开始，且为依次递增的自然数，再将标记图像中对应行连通块的像素值置为对应的临时标签号；
[0017]步骤3
‑
3：从第二行开始，对各行中的每个行连通块依次进行标记，包括如下三种情况：
[0018]1)若上一行中没有与当前行连通块相连通的行连通块，则为当前行连通块分配一个新的临时标签号；
[0019]2)若上一行中与当前行连通块相连通的行连通块的个数为1，则将相连的上一行行连通块的临时标签号赋值给当前行连通块的临时标签号；
[0020]3)若上一行中与当前行连通块相连通的行连通块的个数大于1，则将所有相连的行连通块临时标签号赋值为相连通的上一行行连通块中的最小临时标签号；
[0021]步骤3
‑
4：完成所有行中行连通块的标记后，将当前所有存在的临时标签号按数值大小进行排序，将临时标签号与排序后的序号对应，用排序后的序号作为该临时标签号对应的最终标签号；
[0022]步骤3
‑
5：将新的二值图像T中对应各行连通块的像素值置为对应的所述最终标签号，得到标记图像L。
[0023]进一步的，所述步骤3
‑
1中，若扫描到一个非0像素的左侧相邻像素值为0，则该非0像素位置为一个行连通块的起始位置，若继续扫描到一个非0像素的右侧相邻像素值为0，则该非0像素位置为当前行连通块的终止位置。
[0024]进一步的，所述步骤3
‑
3中，记录当前行连通块的起始位置和终止位置，对于上一行中各行连通块，当前行连通块的起始位置小于等于上一行中该行连通块的终止位置加1，并且当前行连通块的终止位置大于等于上一行中该行连通块的起始位置减1时，则当前行连通块与上一行中该行连通块连通。
[0025]一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序使计算机执行如权利要求1
‑
6任一项所述的二值图像连通区域标记方法。
[0026]一种电子设备，包括：存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行计算机程序时，实现所述的二值图像连通区域标记方法。
[0027]有益效果：本专利技术能够准确识别二值图像中存在小间断的连通区域，通过给它们分配相同的标签，使得标记效率高，从而达到适合于存在小间断的二值图像连通区域标记的效果，同时算法简单，更加方便使用者进行使用。
附图说明
[0028]图1为本专利技术方法的流程图；
[0029]图2为实施例中原始二值图像；
[0030]图3为实施例中经过距离变换和阈值分割后的新二值图像；
[0031]图4为实施例中标记图像图像示意图；
[0032]图5为实施例中最终标记结果图像示意图。
具体实施方式
[0033]下面结合附图对本专利技术做更进一步的解释。
[0034]如图1所示，本专利技术实施例提供一种二值图像连通区域标记方法，包括以下步骤：
[0035]步骤1：将原始二值图像I进行欧氏距离变换，得到欧氏距离变换图像D；
[0036]步骤2：设定一个间断阈值，在欧氏距离变换图像D中，将小于此阈值的像素设为1，反之，将大于此阈值的像素设为0，得到新的二值图像T；
[0037]步骤3：对新的二值图像T进行连通区域标记，得到标记图像L；
[0038]步骤4：在标记图像L中，将对应于原始二值图像I中零像素点位置的像素置零，得到最终标记结果。
[0039]在步骤1中，将原始二值图像I进行欧氏距离变换的方法为，设原始二值图像I的大小为M行N列，M和N均为大于1的自然数，I(i,j)表示图像I中第i行第j列的像素点的值，其中1≤i≤M,1≤j≤N；记图像I中所有像素值为1的像素点集合为P＝{(x,y)I(x,y)＝1}，I(x,y)表示图像I中第x行第y列的像素点的值，将原始二值图像在图像处理器上按照欧氏距离变换公式计算欧氏距离变换后的图像中各像素点D(i,j)的值，从而得到距离变换后原始二值图像D，其中min{}运算指从集合所有元素中取最小值，欧氏距离变换公式本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种二值图像连通区域标记方法，其特征在于，包括:步骤1：将原始二值图像I进行欧氏距离变换，得到欧氏距离变换图像D；步骤2：设定一个间断阈值，在欧氏距离变换图像D中，将小于此阈值的像素设为1，反之，将大于此阈值的像素设为0，得到新的二值图像T；步骤3：对新的二值图像T进行连通区域标记，得到标记图像L；步骤4：在标记图像L中，将对应于原始二值图像I中零像素点位置的像素置零，得到最终标记结果。2.根据权利要求1所述二值图像连通区域标记方法，其特征在于，所述步骤1中欧氏距离变换的公式为：其中，D(i,j)表示欧氏距离变换图像中第i行第j列的像素点的值，min{}表示从集合所有元素中取最小值；原始二值图像I的大小为M行N列，M和N均为大于1的自然数，记图像I中所有像素值为1的像素点集合为P＝{(x,y)I(x,y)＝1}，I(x,y)表示原始二值图像中第x行第y列的像素点的值。3.根据权利要求1所述二值图像连通区域标记方法，其特征在于，所述步骤3包括如下步骤：步骤3
‑
1：逐行对新的二值图像T进行扫描；步骤3
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2：按照从左到右，标记第一行中的行连通块，并为每个行连通块分配临时标签号，临时标签号从1开始，且为依次递增的自然数，再将标记图像中对应行连通块的像素值置为对应的临时标签号；步骤3
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3：从第二行开始，对各行中的每个行连通块依次进行标记，包括如下三种情况：1)若上一行中没有与当前行连通块相连通的行连通块，则为当前行连通块分配一个新的临时标签号；2)若上一行中与当前行连通块相连通的行连通块的个数为1，则将相连的上一行行连通块的临时标签号赋值给当前行连通块的临时标签号；3)若上...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗昕炜，李磊，方世良，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：